Book/Report

FZJ-2019-01770

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Banddiskontinuitäten an III-V Halbleitergrenzflächen: Verspannungsabhängigkeit und Einfluß von Zwischenschichten

Richard, P. (Corresponding author)FZJ*

1996
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21794

Report No.: Juel-3331

Abstract: In der hier vorgelegten Doktorarbeit wird der Einfluß der atomaren Struktur und der Grenzflächenkonfiguration auf die Banddiskontinuitäten an einigen exemplarischenIII -V Halbleitergrenzflächen mittels "$\textit{ab initio}$" Berechnungen untersucht: • Halbleiter-Heterostrukturen aus Materialien mit unterschiedlichen Gitterkonstanten zeigen Verspannungen an der Grenzfläche. Der Einfluß der strukturellen Verspannung und der unterschiedlichen chemischen Sequenz (Nachbarschaftder verschiedenen III-V-Komponenten) an der Grenzfläche solcher Halbleiter-Heterostrukturen wird am Beispiel des Systems InP/GaAs(100) untersucht. Die experimentellen Gitterkonstanten von InP und GaAs unterscheiden sich um etwa 4%. Je nach Wahl der Substratgitterkonstanten und Schichtfolgen kommt es deshalb zu unterschiedlichen Verspannungen und atomaren Relaxationen. Der Einfluß dieser Effekte auf den Valenzbandoffset wird berechnet. Weiterhin werden die berechneten Atompositionen mit den Vorhersagen der makroskopischen Elastizitätstheorie verglichen. Es zeigt sich, daß mittels Elastizitätstheorie die Schichtabstände mit großer Genauigkeit vorhergesagt werden können. Der Bandoffset selber ist nahezu unabhängig von der atomaren Schichtfolge an der Grenzfläche aber stark abhängig von Bindungslängen bzw. den atomaren Relaxationen an der Grenzfläche. • Der Einfluß von Zwischenschichten auf die Valenzbandoffsets von unverspanntenHalbleiterheterostrukturen wird am Beispiel von GaAs/Si/AlAs(100) untersucht. Dabei werden jeweils ein oder zwei Atomlagen in die Grenzfläche eingebracht. Es werden verschiedene Grenzflächenkonfigurationen mit relaxierten und unrelaxierten Atomkoordinaten durchgeführt, um die Frage nach den Auswirkungen der Relaxation auf den Bandoffset zu beantworten. Wie sich herausstellt, ist vor allem die Schichtfolge an der Grenzfläche (Nachbarschaft der III- bzw. V-Komponenten zur Silizium Zwischenschicht ) der GaAs/Si/AlAs(100)Heterostuktur von großer Bedeutung. Die zum Teil erheblichen Relaxationen [...]

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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